企企業業網網路路的的管管理理

學習目標

認識網路管理。

了解企業網路管理的重要性。

了解網路管理的協定。

熟悉網路管理的工作。

CHAPTER

22-2

22.0 從疑惑中開始學習

網路管理(network management)是電腦網路的領域中非常重要的主題，雖然網路在

完成建置以後就可以開始運作，後續的正常營運仍然需要細膩的管理。網路管理是網

路管理者從事的工作，目的在於維持網路的正常運作，網路管理需要運用各種工具、

應用軟體與設備，幫助網路管理者與工程師來進行網路管理的工作。網路管理不但需

要監測網路上的活動，還要經常更新跟網路相關的資料，例如網路的結構或是網路的

流量等。企業網路的規模有大有小，網路管理工作的複雜程度不一，但是維持網路正

常運作的目標是一致的。

大型的網路管理多半會有網路作業中心(NOC, network operation center)，裡頭有

多台電腦，用來監控網路的現況，同時也有錄影監控的畫面，監視重要網路設施的現

場狀況。光憑想像就能體會到網路管理的工作是蠻專業的，以大型的電信業者來說，

一旦網路停擺，造成的損失十分可觀，其他一些大幅倚賴網路的行業，同樣會因為網

路故障而無法正常營運。

(Network Operation Center : www.cit.cornell.edu)

22.1 網路管理簡介

網路的建置大約在西元 1980 年代早期開始加速，雖

然組織與企業發現了網路帶來的效益，卻也在網路擴張的

過程中吃盡苦頭。因為早期網路的種類很多，彼此間的相

容性不足，造成管理上的不便，加上網路技術的變化快

速，網路管理不光要管好網路每天的正常運作，還要兼顧

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22-3

企業網路的管理

網路擴張的需求，相對的在專業的要求上就變高了，讓組織與企業付出更高的成本。

近年來資訊安全的問題日益複雜，影響大增，也使網路管理的負擔加重了。

通訊網路日益複雜，開放性網路連接(Open Network Interconnection)的需求則越來

越強。我們必須要有網路管理的方法與制度，才能避免網路增長得無法控制。網路管

理的目標，在於控制成本、提昇網路的穩定度、改善網路的效率與服務品質、同時也控制

網路的複雜度。對於使用者而言，電腦網路除了要能提供通訊服務以外，還要維持一

定的效率及可靠性才有用。網路管理有三個必具的要項：

1. 管理的程序與自動化：將管理的工作項目排序，建立有組織的管理程序，並

且運用工具使此程序能夠自動化。

2. 管理所需的軟硬體設備：網路管理所需資料的偵測、蒐集、處理及分析，需

要各種特定的軟硬體設備。

3. 人力資源：網路管理者的訓練與任務劃分。

以所管理的項目來分類，網路管理包括網路的規

劃、安全性的管理、網路效率的管理、網路組態的管理、

網路可靠度與防錯管理以及網路資源使用的管理等。一

般而言，網路作業系統目前並未提供完整的網路管理功

能，這些功能必須由網路管理的軟體完成。

22.1.1 網路管理的定義與範圍

網路管理 (Network Management)是在網路建立而且開始操作之後，所進行的維護

與管理工作，目的是使網路能正常地發揮其應有的效能。網路管理需要不斷地資料收

集，並且運用各種工具，做自動的處理與分析，以提供給決

策者做日常運作的監控、問題的發現與解決、以及中長程規

劃的抉擇。

網路的管理隱含了人事與軟硬體的成本，例如僱用有網

路管理專業背景的人員、購買網路管理用的軟硬體等。隨著

組織網路化的程度不一，網路管理的範圍與需求也不同；一

般說來，小型的區域網路，網路作業系統層次的管理已經足

夠了。電信網路則很明顯地需要完整的網路管理作業。由於

網路管理的進行，資料的蒐集與處理是關鍵，市場上有各種

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網路管理的軟體，將這些程序自動化；這些軟體大致上可以分成三類：

1. 專屬軟體(Proprietary Software)：軟體發展出來後，經大家採用，雖然原先的

功能是根據某些平台或協定，經過修改與調整後，也有可能成為標準化的基

礎；例如 IBM 所發展的網管軟體、支援 SNMP 的網管軟體等。

2. 以 OSI 為基礎的軟體：OSI 為基礎的網路管理，是以第一到第六層的 OSI 協

定為基礎，訂定網路管理服務，以提供與網管相關的資訊。

3. 使用者自行發展的工具：使用者可以在現有的網路管理軟體之上，發展各種

協助網管的工具，以配合特殊的需要。

22.1.2 網路管理的架構

所謂網路管理的架構是指支援網路管理的軟硬體所形成的結構，我們可以透過這

樣的結構來了解網路管理在軟硬體的層次上是如何作用的。通常網路上的電腦系統與

網路設備上會執行一些跟網路管理相關的軟體，當網路上發生問題的時候，這些軟體

會互相溝通，發出警訊，有的軟體有特定的網路管理任務，會依據得到的訊息做進一

步的處置，例如通知網路管理者、記錄事件(event logging)、關閉系統，或是自動修復

等。圖 22-1 畫出一個典型的網路管理架構，管理個體(management entity)是主導網路

管理工作的軟體程式，電腦系統或軟體設備上要執行被管理端的程式(agent)才能和管

理個體溝通，溝通的方式是透過標準化的網路管理協定。

圖 22-1 一個典型的網路管理架構

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22-5

企業網路的管理

SNMP(Simple Network Management Protocol)與 CMIP(Common Management Information

Protocol)都是有名的標準化的網路管理協定。被管理端的網路管理程式會搜集所在設

備上的一些網路資訊，儲存在資料庫裡頭，當管理個體需要這些資訊時，則從資料庫

取出來提供給管理個體使用。圖 22-1 的 proxy 是指網路管理的代理程式，這是考慮到

某些設備沒有執行完整的網路管理程式，則可透過代理程式來提供類似的功能。對於

一個網路管理的工程師來說，初到一個支援網路管理的環境時，最好要開始了解現有

的網路管理架構，然後透過一些工具與報表來觀察網路運作的現況，要進行這些工作

當然就需要一些專業的背景，所以網管人員的訓練是很重要的。

22.2 網路管理的模型

模型是以系統化的方式來描述複雜的系統，網路管理的工作是夠複雜了，所以有

必要建立模型，讓大家有共同的基礎來探討網路管理方面的問題。ISO 有針對這一部

分提出網路管理模型(network management model)，包括 5 個概念性的領域：

1. 效能管理(performance manage-

ment)：透過網路效能參數的測量

與監控，讓網路的效能維持在可

以接受的範圍內，所謂的效能參

數 (performance variables)是指像

網路流通率(network throughput)、

使用回應時間(user response time)

與頻道使用率 (line utilization)等

數據。

2. 組態管理(configuration management)：監控網路與電腦系統的組態資訊，所謂

的組態資訊包括作業系統的版本、網路介面的種類、網路軟體的版本、網路

管理的軟體種類等，平時組態管理子系統會把這些資訊儲存在資料庫中，有

需要的時候可以查詢。組態管理的原因在於系統的組態變化對於網路的運作

會產生影響。

3. 帳務管理 (accounting management)：記錄網路使用的參數 (network utilization

parameters)，讓使用者對於網路資源的運用得到適當的分配與管理。網路資

源的使用要搭配網路的容量，這樣才能減少網路的問題，對於使用者來說則

要做到使用上的公平性。

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4. 錯誤管理 (fault management)：偵測網路的問題，記錄問題，同時能夠通知使

用者，做到某種程度的自動修復。網路錯誤的發生最直接的影響是網路停擺，

或是網路效能的降低，造成損失，因此錯誤管理的功能是普遍存在的網路管

理功能。

5. 安全管理(security management)：安全管理的主要功能是管理網路資源的使用

權。安全管理可以避免網路遭受破壞，或是讓敏感的資訊外洩，網路資源的

種類很多，有的資源的重要性比較高，網路管理系統可能需要針對這些資源

的使用進行記錄。

上述這些領域在實務上需要遵循特定的程序，例如效能管理就可以分成 3 個主要

的步驟，先蒐集效能資料，接著進行分析，看相關的資料數值是否在正常的範圍內，

最後決定網路效能的一些臨界值，做為判斷是否發生網路效能問題的依據。

22.3 SNMP簡介

SNMP(Simple Network Management Protocol)原本

是為了管理 TCP/IP與乙太網路而發展出來的網路管理

協定。從 1989 年開始，SNMP 迅速地在網際網路上拓

展。由於其主要的功能不受限於 TCP/IP 或是某種特殊

的平台，SNMP 可以建立在任何的網路媒體與協定之

上。圖 22-2 描繪 SNMP 的架構，包含三個主要的成員：

管理程式 (Manager)、協調程式 (Agent)與管理資訊庫

(MIB，Management Information Base)。協調程式位於

被管理的各種網路設備上，可以查詢及處理 MIB 裡儲存的資料。管理程式可以和協調

程式溝通，以了解網路設備的現況與效能；因此，管理程式可以由此得到網路全盤的

概況，然後由此進行分析並且啟動各種管理的程序與訊息。

管理程式與協調程式的溝通方式、協調程式從 MIB 擷取資料的方法、以及 MIB

本身的資料型式與結構，都是 SNMP 所定義的項目。SNMP 也支援所謂的代理協調程

式(Proxy Agent)，當所管理的網路元件不在 SNMP 軟體了解的範圍之內，可以透過代

理協調程式，做適當的轉換。

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22-7

企業網路的管理

圖 22-2 SNMP 的架構

22.4 網路的分析與模擬

網路的分析與模

擬 (Analysis and

Simulation)可以增進我

們對於網路的了解。這

裡的分析是指網路的

效能分析、設計分析

等。由於網路的元件與

設備很多，網路應用系

統的需求複雜，我們可

以藉由適當的分析，了

解應用系統的通訊需

求，以及網路設備的工

作量；對於已經建立好的網路，我們可以透過這樣的了解，來改善網路的效能，例如

找出流量的瓶頸，加以設備的升級來疏導。對於設計中的網路，則可避免一些設計上

的缺陷。

網路的分析需要有資料的來源以及分析的基礎，分析的資料包括網路的結構、設備

的規格、所使用的網路協定以及網路使用時的記錄，分析的基礎則包括分析的模型與工具

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等，分析的模型可以系統化地描述網路的各種特徵，分析的工具則能幫助我們把資料與模

型放在一起，做適當的推理與解釋，再加上環境參數的改變，可以預期網路在各種組態下

的效能。

網路的模擬是網路分析方法的一種，可以讓我們在網路未完全建好之前，或是未

遭遇到類似的情況之前，先做預測；例如正在設計中的某種網路元件，已經有完整的

規格，但無法完全預期在實際的網路環境中，該元件的效能與顯現出來的特性，網路

的模擬可以讓我們分析此元件在各種不同的環境變因下的行為，或是在不同規格下，

會有什麼樣的改變。從網路管理的角度來看，網路的分析與模擬，可以結合管理的工

具，監看網路的效能，同時用來研擬改善的對策。

22.5 校園網路：網路管理的實例

校園網路的管理，因使用者多而變得複雜，再加上電腦與網路的異質性高，需求

的種類多、差異大，除了電腦中心須負起網路管理的責任外，各部門與系所可能也要

負擔一些管理的工作。我們以一個校園網路的管理為例，圖 22-3 列出校園內使用者個

人檔案系統的分佈，由於使用者可以在校園內的任何一點，透過網路使用自己的檔

案，當使用者很多時，光纖主幹的流量會很大，造成網路上的瓶頸。在最嚴重的情況

下，可能多數的電腦主機都在等候網路上傳送的資料，這是網路管理必須解決的問題。

升級網路的硬體架構，可能成本過

高，緩不濟急。限制使用者的上線地

點，則會帶來不便，同時也不符合校

園的現況。因此，解決的方法之一，

是蒐集使用者上線地點的資料，分析

各使用者的偏好以及常在某點上線的

原因。然後將使用者的個人檔案系統

重新分佈，並且了解是否能改善系統

的效能。由這個例子，我們可以了解

網路管理不僅是經常性的工作，而且

有時候更要積極地發掘問題，研擬對策，以提供更好的網路環境。

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企業網路的管理

圖 22-3 校園網路管理的實例

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溫故知新

網路管理也簡稱網管，是很多工程師每天必須面臨的工作，有時候這種工作並沒

有很明確的範圍，而且不同類型的機構在網路管理的實施上往往有很大的差異，電信

業者的網管簡直就是企業的核心，不容許發生失誤。大型企業也非常依賴網路的正常

運作，至於以網路為生的網路商店，雖然不能沒有網路，但是網路的基礎設施可以由

其他業者提供與管理。複雜的網管工作需要網管協定以及一般網路方面的背景，而且

要搭配軟體工具的使用來讓複雜的網管工作簡化。

文獻與資料

網路管理是以實務為重點的，不過接觸網管軟體的時候，還是需要網路協定的背

景。有時候網路管理除了一般性的常態作業以外，還會碰到一些特殊的需求，例如網

路安全出問題的時候，可能需要網管留下來的蛛絲馬跡。跟硬體設備有關的管理要看

操作手冊或是廠商的網站資訊，軟體工具的使用要看軟體的操作手冊，網路協定方面

的資訊通常都有書籍或網路標準文件會介紹。

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企業網路的管理

自我評量

1. 網路管理跟網路安全的工作有什麼關係？

2. 企業的網路管理需要專門負責的人員嗎？為什麼？

3. 無線網路要如何管理？

4. 一般小型的企業要如何做到網路斷線時使用備援線路的情況？

5. 網路管理的規模適合以什麼樣的度量來估計。

6. 試由網路上找尋有關於 RMON 的資料，說明 RMON 與網路管理的關係。

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